EP0196584A1 - Vorrichtung zum Verbinden bzw. elektrischer Leiter - Google Patents

Vorrichtung zum Verbinden bzw. elektrischer Leiter Download PDF

Info

Publication number
EP0196584A1
EP0196584A1 EP86103986A EP86103986A EP0196584A1 EP 0196584 A1 EP0196584 A1 EP 0196584A1 EP 86103986 A EP86103986 A EP 86103986A EP 86103986 A EP86103986 A EP 86103986A EP 0196584 A1 EP0196584 A1 EP 0196584A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
counter electrode
sonotrode
compression space
section
counterelectrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP86103986A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Herbert Knapp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schunk Ultraschalltechnik GmbH
Original Assignee
Schunk Ultraschalltechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schunk Ultraschalltechnik GmbH filed Critical Schunk Ultraschalltechnik GmbH
Publication of EP0196584A1 publication Critical patent/EP0196584A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/10—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating making use of vibrations, e.g. ultrasonic welding
    • B23K20/106—Features related to sonotrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections
    • H01R43/0207—Ultrasonic-, H.F.-, cold- or impact welding

Definitions

  • the invention relates to a device for connecting or compacting metal parts such as electrical conductors, preferably in the form of strands, comprising a sonotrode generating sound vibrations with this associated counter electrode and a compression space with boundary surfaces, which consist of sections of the sonotrode and the counter electrode and a parallel to the Section of the sonotrode displaceable limiting element are formed.
  • DE-A-31 51 151 shows a stationary device for connecting or compressing electrical conductors, in which the compression space is arranged eccentrically with respect to the longitudinal axis of the sonotrode and in the edge region of the sonotrode head.
  • the object of the present invention is to provide a device of the type described above in such a way that the compression space can be easily adapted to the electrical conductors to be connected or compressed using structurally simple means, without the risk that the surfaces delimiting the compression space hinder the welding or compression process.
  • a further (fourth) boundary surface is formed by a support element which can be detachably connected to the counterelectrode, and in that the distance between the fourth boundary surface and the (third) boundary surface formed by the boundary element automatically depends on the extent of the effective sonotrode associated section of the counter electrode is adjustable such that the counter electrode is displaceable along the third boundary surface.
  • the proposal according to the invention ensures that when the counterelectrode, which is also referred to as an anvil or counter-element, is moved in the direction of the sonotrode, there is no collision with the lateral boundary walls of the compression chamber, the effective area of the counterelectrode, i.e. that of the latter Provided boundary surface of the compression space can be varied without an additional setting or changing the other lateral boundary surfaces is required.
  • a spacer extends indirectly or directly from the counter electrode, which interacts indirectly or directly with the limiting element in order to maintain a defined distance.
  • the interaction occurs in such a way that the limiting element is only displaced when the counter electrode experiences a movement component running parallel to the limiting surface provided by the sonotrode. If, on the other hand, the counter electrode is moved perpendicular to the sonotrode active surface, that is to say when adjusting the height of the compression chamber or during the welding or compression process itself, the limiting element interacting with the spacer remains immovably in its position.
  • the counter electrode and the support element are, for. B. connected by locking so that the force acting on the conductor from the counter electrode is generated via the support element.
  • the counterelectrode and the support element can interlock positively to achieve problem-free fixing.
  • a counter electrode or an element emanating therefrom can interact with a stop element, which is preferably detachably connected to the support element.
  • the stop element can interact with the counter electrode or with the element emanating from it in such a way that the height of the compression space is predetermined in order to sensibly limit the stroke movement of the counter electrode during the welding or compression process.
  • the counterelectrode can have a step-shaped plane which is inclined with respect to its stroke movement during the welding and compression process and which interacts with the stop element in order to adjust the height of the compression space. If the counter electrode is moved parallel to the boundary surface of the sonotrode, the compression space is spread.
  • the limiting element is displaced to the same extent, so that the electrode is not hindered by the limiting element during the welding or compression process.
  • the free adjoining areas of the counterelectrode and the delimiting element are aligned with one another in such a way that their distance is minimal when the compression space is closed, in order to prevent the electrical conductors from sliding sideways out of the compression space during the exposure to ultrasound.
  • a stepless adjustment of the counterelectrode can be carried out in such a way that the height and width of the compression space can be adjusted as a function of the electrical conductors to be connected or compressed.
  • a surface of the stop element or a corresponding element running obliquely or in a curve to the boundary surface of the sonotrode interacts with an associated slope or positioning curve starting from the counterelectrode, so with one Move along the sliding surfaces to adjust the height and effective length of the counter electrode in relation to the sonotrode.
  • the slope of the control curve of the compression chamber having a rectangular cross-section to the metal parts.
  • the schematic representation of a device according to the invention shown in the single figure comprises a sonotrode 10 vibrating perpendicular to the plane of the drawing, a counter element assigned to it, which can also be referred to as a counter electrode 12 or anvil and detachably received by a support element 14, and a limiting element 16.
  • These elements provide boundary surfaces 18, 20, 22 and 24 for a compression space 26, into which electrical conductors, not shown, are introduced, such as strands, in order to be welded or compressed by the ultrasonic vibrations transmitted by the sonotrode 10.
  • the counterelectrode 12 is detachably connected to the limiting element 16 via a spacer 28 according to the invention.
  • the aim of this is to ensure that, regardless of the position of the front end 30 of the counterelectrode 12, the boundary surface 24 of the boundary element 16 maintains a constant, predeterminable distance from it, so that movement along the surface 24 is possible (indicated by a broken line, for example) ).
  • the spacer 28 starts from an element 30 which is connected to the counterelectrode 12 or forms a section thereof and is guided with its front end 32 along a surface 34 which runs parallel to the displacement movement of the supporting element 14, a force always being exerted on the limiting element 16 Direction of the spacer 28 acts. This ensures that the delimiting element 16 is parallel to the delimiting surface 18 of the sonotrode 10 to the same extent running movement as the counter electrode 12 performs, regardless of whether the counter electrode is simultaneously subjected to a vertically running movement component or not.
  • the stroke movement of the counterelectrode 12 which closes or opens the compression space 26 is brought about via an active connection with the support element 14, i. H. the electrode and support element 14 are firmly connected to one another by clipping or the like, so that the force to be released from the counterelectrode 12 onto the electrical conductors for the welding or compression process can be caused by the support element 14.
  • This enables problem-free mounting of the counterelectrode 12 and the element 30 from which the spacer 28 originates.
  • This positive locking is achieved by elevations and depressions present in the surface 36 of the counterelectrode facing the support element 14, which interact with corresponding depressions and elevations of the associated surface 38 of the support element.
  • a number of elevations and depressions are available so that the counterelectrode 12 provides a more or less large effective area as a boundary surface 20 for the compression space 26 with respect to the support element 14.
  • the width of the compression space 28 can be set by the interaction of the surfaces 36 and 38 to the desired extent.
  • the delimitation element 16 with the surface 24 that laterally delimits the compression space 26 is shifted.
  • a height adjustment of the compression chamber 26 is also possible.
  • a stop element 40 can be arranged such that it can be adjusted in height in relation to the support element 14 in order to interact with an edge region 42 with a bevel 44 which has steps and which starts from the surface 36 of the counter electrode 12.
  • the support element 14 is detached from the counter electrode 12.
  • the height and possibly also the width of the compression space 26 is set, with the best possible adaptation to the electrical conductors to be introduced into the compression space 26 being desired.
  • a position is shown in dashed lines, in which a step of the bevel 44 interacts with the edge 42 of the stop element 40 and provides a compression space 26 of lesser height in comparison to the solid representation.
  • the support element 14 can be connected to the counter electrode 12 and the stop element 40.
  • the counter electrode 12 has a surface which is inclined with respect to its stroke movement or z. B. control curve, which interacts with a surface having a complementary geometry, so as to change the height and the distance of the front free end 30 of the counter electrode 12 to the stop element 14 and the sonotrode 10 when the surfaces are shifted.
  • the procedure can be such that first a compression space of maximum cross section is specified, into which metal elements to be connected or compressed, such as electrical conductors, are introduced. The counterelectrode 12 is then moved along the inclines until a resistance builds up, which is basically caused by the interaction of the boundary surface 24 with the electrical conductors introduced.
  • an optimal width of the compression space 26 is specified with respect to the conductors.
  • the working stroke can then be carried out by decoupling the bevels and then connecting the support element 14 and counterelectrode 12 in order to close the compression space 26 from above and to carry out the welding or compression process with the sonotrode set in vibration. (It should be mentioned here that in order to insert or remove the metal parts, the limiting element 16 is pulled away from the spacer 28 in order to open the compression space 26 the limiting element 16 is moved towards the metal parts until the surface 34 touches the spacer 28. Then the working stroke of the counter element 12 takes place and the sonotrode 10 is set in vibration.)
  • the device according to the invention consequently creates the possibility of easily connecting electrical conductors of different cross-sections to one another, it being possible to adapt the compression space to the different cross-sections without any design effort, while at the same time ensuring that the individual surfaces delimiting the compression space during welding or compaction process do not lead to mutual hindrance.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)

Abstract

Es wird eine Vorrichtung beschrieben, mit der Metallteile wie elektrische Leiter mittels Ultraschall verbunden bzw. verdichtet werden. Hierzu wird ein Verdichtungsraum (26) zur Verfügung gestellt, der problemlos an den Durchmesser der Teile angepaßt werden kann. Der Verdichtungsraum (26) wird von gegenüberliegenden Abschnitten (18, 20) einer Sonotrode (10) und einem Gegenelement (12) sowie einem entlang des Sonotrodenabschnitts (18) verschiebbar angeordneten Begrenzungselement (19) und einem die Gegenelektrode (12) aufnehmenden Abstützelement (14) begrenzt. Dabei ist sichergestellt, daß die durch das Begrenzungselement (16) zur Verfügung gestellte Fläche (24) des Verdichtungsraumes (26) zu dem Gegenelement (12) stets einen definierten Abstand einhalt.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verbinden bzw. Verdichten von Metallteilen wie elektrischen Leitern vorzugsweise in Form von Litzen umfassend eine Schallschwingungen erzeugende Sonotrode mit dieser zugeordneter Gegenelektrode und einem Verdichtungsraum mit Begrenzungsflächen, die von Abschnitten der Sonotrode und der Gegenelektrode sowie einem parallel zu dem Abschnitt der Sonotrode verschiebbaren Begrenzungselement gebildet sind.
  • Der DE-A-31 51 151 ist eine stationär ausgebildete Vorrichtung zum Verbinden bzw. Verdichten elektrischer Leiter zu entnehmen, bei der der Verdichtungsraum in Bezug auf die Sonotrodenlängsachse außermittig und im Randbereich des Sonotrodenkopfes angeordnet ist. Dadurch bedingt wirken beim Schweißvorgang auf die Sonotrode nicht wünschenswerte Seitenkräfte.
  • In der nicht vorveröffentlichten Deutschen Patentanmeldung P 33 35254.2 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art beschrieben, bei der der Querschnitt des Verdichtungsraumes zwar variabel gewählt werden kann, jedoch konstruktiv bedingt darauf geachtet werden muß, daß die Gegenelektrode nicht durch das entlang der Sonotrode verschiebbar angeordnete Begrenzungselement behindert wird.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der zuvor beschriebenen Art so auszubilden, daß mit konstruktiv einfachen Mitteln der Verdichtungsraum problemlos an die zu verbindenden bzw. zu verdichtenden elektrischen Leiter angepaßt werden kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß die den Verdichtungsraum begrenzenden Flächen den Schweiß- bzw. den Verdichtungsprozeß behindern.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine weitere (vierte) Begrenzungsfläche von einem lösbar mit der Gegenelektrode verbindbaren Abstützelement gebildet ist und daß der Abstand zwischen der vierten Begrenzungsfläche und der von dem Begrenzungselement gebildeten (dritte) Begrenzungsfläche automatisch auf die Erstreckung des wirksamen der Sonotrode zugeordneten Abschnitts der Gegenelektrode derart einstellbar ist, daß die Gegenelektrode entlang der dritten Begrenzungsfläche verschiebbar ist. Mit anderen Worten wird durch den erfindungsgemäßen Vorschlag sichergestellt, daß beim Bewegen der auch als Amboß oder Gegenelement zu bezeichnenden Gegenelektrode in Richtung auf die Sonotrode ein Kollidieren mit den seitlichen Begrenzungswänden des Verdichtungsraums nicht erfolgt, wobei die wirksame Fläche der Gegenelektrode, also die von dieser zur Verfügung gestellten Begrenzungsfläche des Verdichtungsraumes variiert werden kann, ohne daß ein zusätzliches Einstellen oder Verändern der weiteren seitlichen Begrenzungsflächen erforderlich ist.
  • In Ausgestaltung der Erfindung geht ein Distanzhalter von der Gegenelektrode mittelbar oder unmittelbar aus, der zur Einhaltung eines definierten Abstandes mittelbar oder unmittelbar mit dem Begrenzungselement wechselwirkt. Dabei erfolgt ein Zusammenwirken derart, daß das Begrenzungselement nur dann verschoben wird, wenn die Gegenelektrode eine parallel zu der von der Sonotrode zur Verfügung gestellten Begrenzungsfläche verlaufende Bewegungskomponente erfährt. Wird dagegen die Gegenelektrode senkrecht zu der Sonotrodenwirkfläche bewegt, also beim Einstellen der Höhe des Verdichtungsraumes oder beim Schweiß- bzw. Verdichtungsvorgang selbst, so verharrt das mit dem Distanzhalter wechselwirkende Begrenzungselement unverrückbar in seiner Position. Während des Schweiß- bzw. Verdichtungsvorganges sind die Gegenelektrode und das Abstützelement z. B. durch Verriegeln miteinander verbunden, so daß die von der Gegenelektrode auf die Leiter einwirkende Kraft über das Abstützelement erzeugt wird.
  • Gegenelektrode und Abstützelement können dabei formschlüssig ineinandergreifen, um so ein problemloses Festlegen zu erzielen.
  • Ferner kann eine Gegenelektrode oder ein von diesem ausgehendes Element mit einem Anschlagelement wechselwirken, das vorzugsweise mit dem Abstützelement lösbar verbunden ist. Dabei kann das Anschlagelement derart mit der Gegenelektrode bzw. mit dem von diesem ausgehenden Element wechselwirken, daß die Höhe des Verdichtungsraumes vorgegeben wird, um die Hubbewegung der Gegenelektrode beim Schweiß- bzw. Verdichtungsvorgang sinnvoll zu begrenzen. Hierzu kann die Gegenelektrode eine stufenförmige in Bezug auf ihre Hubbewegung beim Schweiß- und Verdichtungsvorgang schräg verlaufende Ebene aufweisen, die zur Einstellung der Höhe des Verdichtungsraums mit dem Anschlagselement wechselwirkt. Wird die Gegenelektrode parallel zur Begrenzungsfläche der Sonotrode verschoben, so erfolgt eine Verbreitung des Verdichtungsraumes. Erfindungsgemäß wird im gleichen Maße das Begrenzungselement verschoben, damit die Elektrode beim Schweiß- bzw. Verdichtungsvorgang durch das Begrenzungselement nicht behindert wird. Dabei sind die freien aneinandergrenzenden Bereiche von Gegenelektrode und Begrenzungselement so aufeinander ausgerichtet, daß bei geschlossenem Verdichtungsraum deren Abstand minimal ist, um zu verhindern, daß die elektrischen Leiter während der Ultraschalleinwirkung seitlich aus dem Verdichtungsraum gleiten können.
  • Nach einem weiteren hervorzuhebenden Merkmal der Erfindung ist eine stufenlose Verstellung der Gegenelektrode derart durchführbar, daß die Höhe und Breite des Verdichtungsraumes in Abhängigkeit von den zu verbindenden bzw. zu verdichtenden elektrischen Leitern eingestellt werden kann. Hierzu wirkt eine schräg oder kurvenförmig zur Begrenzungsfläche der Sonotrode verlaufende Fläche des Anschlagselementes oder eines entsprechenden Elementes mit einer zugeordneten von der Gegenelektrode ausgehenden Schräge oder Stellkurve zusammen, um so bei einem Verschieben entlang der aufeinandergleitenden Flächen die Gegenelektrode in Bezug auf die Sonotrode in Höhe und Wirklänge einzustellen. Mit anderen Worten kann z. B. durch die Steigung der Stellkurve der im Querschnitt Rechteckform aufweisende Verdichtungsraum auf die Metallteile genau eingestellt werden.
  • Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels.
  • Die in der einzigen Fig. wiedergegebenen schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst eine senkrecht zur Zeichenebene schwingende Sonotrode 10, einem dieser zugeordneten Gegenelement, das auch als Gegenelektrode 12 oder Amboß bezeichnet werden kann und lösbar von einem Abstützelement 14 aufgenommen ist, sowie ein Begrenzungselement 16. Diese Elemente stellen Begrenzungsflächen 18, 20, 22 und 24 für einen Verdichtungsraum 26 zur Verfügung, in den nicht dargestellte elektrischer Leiter wie Litzen eingebracht werden, um durch über die von der Sonotrode 10 übertragenen Ultraschallschwingungen verschweißt bzw. verdichtet zu werden. Damit die Gegenelektrode 12 beim Herabsenken, also Schließen des Verdichtungsraumes 26 durch den vorderen, die Begrenzungsfläche 24 aufweisenden Bereich des Begrenzungselementes 16 nicht behindert wird, ist erfindungsgemäß die Gegenelektrode 12 mit dem Begrenzungselement 16 über einen Distanzhalter 28 lösbar verbunden. Hierdurch soll erreicht werden, daß unabhängig von der Stellung des vorderen Endes 30 der Gegenelektrode 12 die Begrenzungsfläche 24 des Begrenzungselementes 16 hierzu einen konstanten, vorgebbaren Abstand einhält, so daß ein Bewegen entlang der Fläche 24 möglich ist (z. B. durch gestrichelte Darstellung angedeutet). Hierzu geht der Distanzhalter 28 von einem mit der Gegenelektrode 12 verbundenen oder einen Abschnitt von dieser bildenden Elemten 30 aus und wird mit seinem vorderen Ende 32 entlang einer parallel zur Verschiebebewegung des Abstützelementes 14 verlaufende Fläche 34 geführt, wobei auf das Begrenzungselement 16 stets eine Kraft in Richtung des Distanzhalter 28 wirkt. Dadurch ist sichergestellt, daß das Begrenzungselement 16 im gleichen Umfang eine parallel zur Begrenzungsfläche 18 der Sonotrode 10 verlaufende Bewegung wie die Gegenelektrode 12 vollführt, unabhängig davon, ob die Gegenelektrode gleichzeitig einer hierzu vertikal verlaufenden Bewegungskomponente unterworfen ist oder nicht.
  • Vorzugsweise wird die den Verdichtungsraum 26 verschließende bzw. diesen öffnende Hubbewegung der Gegenelektrode 12 über eine Wirkverbindung mit dem Abstützelement 14 hervorgerufen, d. h. durch Verklammerung oder ähnliches sind Elektrode und Abstützelement 14 fest miteinanderverbunden, damit die für den Schweiß- bzw. Verdichtungsvorgang von der Gegenelektrode 12 auf die elektrischen Leiter abzugebende Kraft durch das Abstützelement 14 hervorgerufen werden kann. Dadurch ist eine problemlose Lagerung der Gegenelektrode 12 und des Elementes 30, von dem der Distanzhalter 28 ausgeht, möglich.
  • Wie die Fig. desweiteren verdeutlicht, erfolgt zwischen Abstützelemt 14 und Gegenelektrode 12 ein Formschluß, um so ein einfaches Festlegen zu erzielen.
  • Dieser Formschluß wird durch in der dem Abstützelement 14 zugewandten Fläche 36 der Gegenelektrode vorhandene Erhebungen und Vertiefungen erzielt, die mit korrespondierenden Vertiefungen und Erhebungen der zugeordneten Fläche 38 des Abstützelementes wechselwirken. Dabei steht eine Anzahl von Erhebungen und Vertiefungen zur Verfügung, daß die Gegenelektrode 12 in Bezug auf das Abstützelement 14 einen mehr oder weniger großen Wirkbereich als Begrenzungsfläche 20 für den Verdichtungsraum 26 zur Verfügung stellt. Mit anderen Worten kann durch das Zusammenwirken der Flächen 36 und 38 im gewünschten Umfang die Breite des Verdichtungsraumes 28 eingestellt werden. Im gleichen Umfang wird erwähntermaßen das Begrenzungselement 16 mit der den Verdichtungraum 26 seitlich begrenzenden Fläche 24 verschoben.
  • Aber auch eine Höhenverstellung des Verdichtungsraumes 26 ist möglich. Hierzu kann ein Anschlagelement 40 höhenverstellbar zu dem Abstützelement 14 angeordnet sein, um mit einem Randbereich 42 mit einer Stufen aufweisenden Schräge 44 wechselzuwirken, die von der Fläche 36 der Gegenelektrode 12 ausgeht. Selbstverständlich ist in diesem Fall das Abstützelement 14 von der Gegenelektrode 12 gelöst. Je nach Lage des Anschlagelementes 40 und je nachdem, welche der Stufen der Schräge 40 mit der Kante 42 wechselwirkt, wird die Höhe und gegebenenfalls auch die Breite des Verdichtungsraumes 26 eingestellt, wobei eine möglichst gute Anpassung an die in den Verdichtungsraum 26 einzubringenden elektrischen leiter gewünscht wird.
  • In der Fig. ist in gestrichelter Darstellung eine Position dargestellt, in der eine Stufe der Schräge 44 mit der Kante 42 des Anschlagselementes 40 wechselwirkt und im Vergleich zu der ausgezogenen Darstellung einen Verdichtungsraum 26 geringerer Höhe zur Verfügung stellt.
  • Sobald der Verdichtungsraum 26 in seinem Querschnitt eingestellt ist, kann das Abstützelement 14 mit der Gegenelektrode 12 und dem Anschlagelement 40 verbunden werden.
  • Alternativ besteht die Möglichkeit, eine stufenlose Veränderbarkeit des Verdichtungsraumes 26 zu erreichen. Hierzu geht von der Gegenelektrode 12 eine in Bezug auf ihre Hubbewegung schräg verlaufende Fläche oder z. B. Stellkurve aus, die mit einem eine Fläche komplementärer Geometrie ausweisenden Element wechselwirkt, um so bei Verschieben der Flächen aufeinander die Höhe und auch den Abstand des vorderen freien Endes 30 der Gegenelektrode 12 zu dem Anschlagselement 14 und der Sonotrode 10, zu verändern. Dabei kann so vorgegangen werden, daß zunächst ein Verdichtungsraum maximalen Querschnitts vorgegeben wird, in den zu verbindende bzw. zu verdichtende Metallelemente wie elektrische Leiter eingebracht werden. Sodann wird die Gegenelektrode 12 entlang der Schrägen bewegt, bis sich ein Widerstand aufbaut, der grundsätzlich durch Wechselwirken der Begrenzungsfläche 24 mit den eingebrachten elektrischen Leitern hervorgerufen wird. Dadurch ist eine in Bezug auf die Leiter optimale Breite des Verdichtungsraumes 26 vorgegeben. Sodann kann durch Entkoppeln der Schrägen und anschließendes Verbinden von Abstützelement 14 und Gegenelektrode 12 der Arbeitshub durchgeführt werden, um so den Verdichtungsraum 26 von oben her zu schließen und den Schweiß- bzw. Verdichtungsprozeß bei in Schwingungen versetzter Sonotrode durchzuführen. (Hier sei erwähnt, daß zum Einlegen bzw. Entfernen der Metallteile das Begrenzungselement 16 von dem Distanzhalter 28 weggezogen wird, um den Verdichtungsraum 26 zu öffnen. Danach wird das Begrenzungselement 16 auf die Metallteile zu bewegt, bis die Fläche 34 den Distanzhalter 28 berührt. Sodann erfolgt der Arbeitshub des Gegenelementes 12 und die Sonotrode 10 wird in Schwingung versetzt.)
  • Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird demzufolge die Möglichkeit geschaffen, problemlos elektrische Leiter unterschiedlicher Querschnitte miteinander zu verbinden, wobei eine Anpassung des Verdichtungsraumes auf die unterschiedlichen Querschnitte ohne konstruktiven Aufwand möglich ist, wobei gleichzeitig sichergestellt ist, daß die einzelnen den Verdichtungsraum begrenzenden Flächen während des Schweiß- bzw. Verdichtungsprozesses nicht zu einer gegenseitigen Behinderung führen. Dies wird dadurch erreicht, daß zwei aneinandergrenzende einen rechten Winkel einschließende Begrenzungsflächen des Verdichtungsraumes von einem Abschnitt der Gegenelektrode und einen den Hub hervorrufenden Abstützelement, das entlang der Seitenfläche der Sonotrode verschiebbar ist, eine weitere untere Begrenzungsfläche von einem Abschnitt der Sonotrode selbst und die verbleibende vierte Begrenzungsfläche von einem parallel und entlang der wirksamen Sonotrodenfläche verschiebbar angeordneten Begrenzungselement zur Verfügung gestellt werden, die in Bezug auf die wirksame Fläche der Gegenelektrode stets eine definierte geometrische Zuordnung aufweist.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Verbinden bzw. Verdichten von Metallteilen wie elektrischen Leitern vorzugsweise in Form von Litzen umfassend eine Ultraschallschwingungen erzeugende Sonotrode mit dieser zugeordneter Gegenelektrode und einen Verdichtungsraum mit Begrenzungsflächen, die von Abschnitten der Sonotrode und der Gegenelektrode sowie einem parallel zu dem Abschnitt der Sonotrode verschiebbaren Begrenzungselement gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere (vierte) Begrenzungsfläche (22) von einem lösbar mit der Gegenelektrode (12) verbindbaren Abstützelement (14) gebildet ist und daß der Abstand zwischen der vierten Begrenzungsfläche (22) und der von dem Begrenzungselement (16) gebildeten dritten Begrenzungsfläche (24) automatisch auf die Erstreckung des wirksamen der Sonotrode (10) zugeordneten Abschnitts der Gegenelektrode derart einstellbar ist, daß die Gegenelektrode entlang der dritten Begrenzungsfläche (24) verschiebbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Distanzhalter (28) von der Gegenelektrode (12) mittelbar oder unmittelbar ausgeht, der zur Einhaltung eines definierten Abstands mittelbar oder unmittelbar mit dem Begrenzungselement (16) wechselwirkt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der wirksame dem Sonotrodenabschnitt (20) zugeordnete die zweite Begrenzungsfläche (20) des Verdichtungsraumes (26) bildende Abschnitt der Gegenelektrode (12) als auch der Abstand zwischen diesen in Abhängigkeit auf die zu verbindenden bzw. zu verdichtenden Leitern einstellbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausrichtung des wirksamen Abschnittes der Gegenelektrode (12) auf die Sonotrode (10) die Gegenelektrode oder ein von dieser ausgehendes Element entlang einer Fläche (38) des Abstützelementes (14) verschiebbar angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützelement (14) lösbar mit einem Anschlagelement (40) verbunden ist, mit dem die Gegenelektrode (12) unmittelbar oder mittelbar zur Einstellung des Verdichtungsraumquerschnitts wechselwirkt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenelektrode (12) oder ein von dieser ausgehendes Element eine zu der für den Schweiß- bzw. Verdichtungsvorgang erforderlichen Bewegungsrichtung schräg, z. B. kurvenförmig verlaufende Fläche (44) aufweist, die zur Einstellung der Höhe und gegebenenfalls der Breite des Verdichtungsraumes (26) mit dem Anschlagelement (40) wechselwirkt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenelektrode (12) oder ein von dieser ausgehendes Element eine in Bezug auf die für den Schweiß- bzw: Verdichtungsvorgang erforderliche Bewegungsrichtung verlaufende Schräge, Stellkurve o. ä. aufweist, die entlang einer ihr zugeordneten Schräge, Stellkurve o. ä. zur Einstellung der Höhe und Breite des Verdichtungsraumes (26) verschiebbar ist und daß nach Einstellung der Breite des Verdichtungsraumes (26) die Gegenelektrode (12) mit dem Abstützelement (14) verbindbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzhalter (28) derart mit dem Begrenzungselement (16) wechselwirkt, daß dieses ausschließlich bei einer in Bezug auf die für den Schweiß- bzw. Verdichtungsprozeß erforderlichen Bewegungsrichtung der Gegenelektrode (12) senkrecht verlaufenden Bewegungskomponente entlang des der Gegenelektrode zugeordneten Abschnitts (18) der Sonotrode (10) verschiebbar ist.
EP86103986A 1985-03-29 1986-03-24 Vorrichtung zum Verbinden bzw. elektrischer Leiter Withdrawn EP0196584A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853511629 DE3511629A1 (de) 1985-03-29 1985-03-29 Vorrichtung zum verbinden bzw. verdichten elektrischer leiter
DE3511629 1985-03-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0196584A1 true EP0196584A1 (de) 1986-10-08

Family

ID=6266833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP86103986A Withdrawn EP0196584A1 (de) 1985-03-29 1986-03-24 Vorrichtung zum Verbinden bzw. elektrischer Leiter

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0196584A1 (de)
DE (1) DE3511629A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0286975A2 (de) * 1987-04-09 1988-10-19 American Technology, Inc Vorrichtung und Verfahren zum Schweissen von Drähten mittels Ultraschall
DE19540860A1 (de) * 1995-11-03 1997-05-07 Schunk Ultraschalltechnik Gmbh Vorrichtung zum Kompaktieren und gegebenenfalls anschließenden Verschweißen von elektrischen Leitern
EP1334792A1 (de) * 2002-02-06 2003-08-13 Forschung + Entwicklung Klaus Dobernecker Ing. grad. Ultraschallschweissvorrichtung zum verdichtenden Verbinden von elektrischen Leitern
CN108701911A (zh) * 2016-02-25 2018-10-23 住友电装株式会社 芯线与接合对象物的接合物、端子、超声波接合装置及芯线与接合对象物的接合方法
US20240091874A1 (en) * 2019-11-05 2024-03-21 Schunk Sonosystems Gmbh Ultrasonic welding device with position detection of joint partners

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3719083C2 (de) * 1987-06-06 1994-04-28 Stapla Ultraschalltechnik Gmbh Verfahren zum Verbinden elektrischer Leiter und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE4406337C2 (de) * 1994-02-26 1999-03-25 Masch Und Apparatevertrieb He Vorrichtung zum Verschweißen der Adern von Litzen, insbesondere Kupferlitzen
JP4021734B2 (ja) * 2002-08-30 2007-12-12 矢崎総業株式会社 電線の超音波接合方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0083707A1 (de) * 1981-12-23 1983-07-20 Schunk Ultraschalltechnik GmbH Vorrichtung zum Verbinden zweier elektrischer Leiter
DE3316873A1 (de) * 1983-05-07 1984-11-15 Schunk Ultraschalltechnik Gmbh, 8750 Aschaffenburg Vorrichtung zum verbinden elektrischer leiter
EP0143936A1 (de) * 1983-09-29 1985-06-12 Schunk Ultraschalltechnik GmbH Vorrichtung zum Verbinden bzw. Verdichten elektrischer Leiter

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3508122A1 (de) * 1985-03-07 1986-09-11 STAPLA Ultraschall-Technik GmbH, 6000 Frankfurt Vorrichtung zum verbinden elektrischer leiter

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0083707A1 (de) * 1981-12-23 1983-07-20 Schunk Ultraschalltechnik GmbH Vorrichtung zum Verbinden zweier elektrischer Leiter
DE3316873A1 (de) * 1983-05-07 1984-11-15 Schunk Ultraschalltechnik Gmbh, 8750 Aschaffenburg Vorrichtung zum verbinden elektrischer leiter
EP0143936A1 (de) * 1983-09-29 1985-06-12 Schunk Ultraschalltechnik GmbH Vorrichtung zum Verbinden bzw. Verdichten elektrischer Leiter

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0286975A2 (de) * 1987-04-09 1988-10-19 American Technology, Inc Vorrichtung und Verfahren zum Schweissen von Drähten mittels Ultraschall
EP0286975A3 (en) * 1987-04-09 1989-10-18 American Technology, Inc Apparatus and method for ultrasonic welding of wires
DE19540860A1 (de) * 1995-11-03 1997-05-07 Schunk Ultraschalltechnik Gmbh Vorrichtung zum Kompaktieren und gegebenenfalls anschließenden Verschweißen von elektrischen Leitern
EP1334792A1 (de) * 2002-02-06 2003-08-13 Forschung + Entwicklung Klaus Dobernecker Ing. grad. Ultraschallschweissvorrichtung zum verdichtenden Verbinden von elektrischen Leitern
CN108701911A (zh) * 2016-02-25 2018-10-23 住友电装株式会社 芯线与接合对象物的接合物、端子、超声波接合装置及芯线与接合对象物的接合方法
US20240091874A1 (en) * 2019-11-05 2024-03-21 Schunk Sonosystems Gmbh Ultrasonic welding device with position detection of joint partners
US11980963B2 (en) * 2019-11-05 2024-05-14 Schunk Sonosystems Gmbh Ultrasonic welding device with position detection of joint partners

Also Published As

Publication number Publication date
DE3511629C2 (de) 1992-06-04
DE3511629A1 (de) 1986-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1771274B1 (de) Verfahren zur herstellung einer schweissverbindung zwischen elektrischen litzen mit einem träger
DE4335108C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Kompaktieren und anschließenden Schweißen von elektrischen Leitern
EP1765545B1 (de) Anordnung zum verschweissen von werkstücken mittels einer ultraschallschweissvorrichtung
EP1960151B1 (de) Verfahren zum herstellen einer schweissverbindung zwischen elektrischen leitern mittels eines ultraschallschweissverfahrens
DE3886975T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Schweissen von Drähten mittels Ultraschall.
EP2605881B1 (de) VERFAHREN UND ANORDNUNG ZUM VERSCHWEIßEN VON ELEKTRISCHEN LEITERN
DE102017114182B3 (de) Verfahren und Anordnung zum elektrisch leitenden Verbinden von Leitern
EP2981389B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum verschweissen mittels ultraschall mit einer beweglichen begrenzungsfläche
EP1641590A2 (de) Schweissvorrichtung sowie verfahren zum verschweissen von werkstücken
DE3511629C2 (de)
WO2005021203A1 (de) Vorrichtung zum verdichten und/oder verschweissen von elektrischen leitern
WO2017216104A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum crimpen von verbindungselementen und crimpverbindung
EP0804992A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Schweissdruckerzeugung bei einer Rollnahtschweissmaschine
DE4129633A1 (de) Vorrichtung zum verbinden elektrischer leiter mit ultraschall
DE10342534B4 (de) Vorrichtung zum Verdichten und/oder Verschweißen von elektrischen Leitern
DE19540860A1 (de) Vorrichtung zum Kompaktieren und gegebenenfalls anschließenden Verschweißen von elektrischen Leitern
WO2021089123A1 (de) Ultraschallschweisseinrichtung mit verlagerbarem anschlagelement
WO2005123322A1 (de) Vorrichtung zum ultraschallschweissen
EP4054787B1 (de) Ultraschallschweisseinrichtung mit v-förmiger fügeteilaufnahme
EP3474391A1 (de) Verfahren zum verbinden mindestens zweier mehrdrähtiger litzen mittels ultraschalls
EP3552730B1 (de) Stanznietvorrichtung
DE9111858U1 (de) Vorrichtung zum Verbinden elektrischer Leiter mit Ultraschall
EP0001765B1 (de) Crimpvorrichtung
DE10204961C1 (de) Vorrichtung zum verdichtenden Verbinden elektrischer Leiter
WO2023222363A1 (de) Schlitzwandgerät und verfahren zum erstellen eines schlitzes im boden

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LI LU NL SE

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 19870409

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: KNAPP, HERBERT